張衡是我國古代非常重要的發明家，尤其在觀測天文的儀器上有著極高的成就。張衡曾製作過渾天儀，不僅成為後世千百年來中國天文學家爭相學習效仿的物件，是絕對的國寶，甚至還火出了圈，火出了國。有人發現，韓國的萬元紙幣背面的圖案貌似就是渾天儀。這一套紙幣是韓國2006年發行的，韓國央行總裁在發行這一套紙幣時致辭說“在文化方面提升了自豪感”，用別人家的國寶提高自己的自豪感？這是什麼操作。張衡想必很憤怒‘把我的地動儀從課本中刪去我忍了，怎麼把我的渾天儀也變成韓國的了？’不過冷靜下來想一想，事情真的沒那麼簡單。
首先我們看看渾天儀是什麼，渾天儀是渾象、渾儀的統稱。這兩種儀器都是用於驗證中國古代的“渾天說”，此說認為天像個蛋殼，地則是蛋黃，日月星辰都鑲嵌在蛋殼上。中國古代觀測天象是一個非常重要的工作，除了根據日月星辰的運動制定曆法外，天象還被認為是對未來的預測。唐天寶九年時出現一次“四星會聚”，這被認為是改朝換代的先兆，之後的安史之亂中，許多人都相信，安祿山做皇帝是上天的指示。
渾儀與渾象的外形不同，功能也不同。渾儀用於測定昏、旦和夜半中星以及天體的赤道座標，也能測定天體的黃道經度和地平座標，基本構件是四遊儀和赤道環。四遊儀由窺管和一個雙重的圓環組成。窺管是一根中空的管子，類似於近代的天文望遠鏡，只是沒有鏡頭。渾象則是古代演示天體運動的儀器，構造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恆穩圈、恆顯圈等，類似天球儀。渾儀最早是誰發明的不可考，有記載最早的是由漢朝時落下閎發明，而張衡的渾天儀準確說是渾象。
南京歷史文化陳列館內的渾天儀，準確說更接近一個渾儀
張衡的渾天儀，主體是直徑四尺六寸的銅球，球面標出星官、黃道、赤道等，利用穩定的漏壺流水，透過齒輪傳動裝置推動銅球均勻繞極軸旋轉，來模擬星體東昇西落。水一滴一滴流到刻有時刻記號的壺裡，人們只要看到壺裡水的深淺就可以知道是什麼時刻，也被稱為漏水轉渾天儀。由於中國古代乃至現代都將渾儀、渾象、渾天儀這三個詞不加區分的使用，造成誤解。北京天文臺古觀象臺曾建議，將“渾天儀”特指為張衡所發明的漏水轉渾天儀，以避免與古代其他的渾儀、渾象產生混淆。
張衡發明的渾象主體類似這個形狀
強調一下，現在的韓國與朝鮮兩個國家源頭均是元末明初朝鮮半島上建立的李氏朝鮮，在二戰後分裂為兩個政權。在涉及分裂前的李氏朝鮮時，朝鮮、韓國這兩個稱謂基本可以混用，甚至高麗這個稱謂也是可以混用的，這個是得到學界以及韓國官方的認可的。這次我們討論的是朝鮮半島南端的大韓民國，為了方便，以下所有關於古代李氏朝鮮的稱謂我們都用“韓國”。
韓國首爾大學歷史系教授文重亮與浙江大學韓國研究所的陳輝在接受採訪時均表示，渾天儀是中國人發明的，但韓國印在紙幣上是韓國的渾天表。韓國在世宗大王時期大量引進當時明朝的先進技術，發明家蔣英實在中國的渾天儀基礎上製作了渾天儀，準確說是個渾儀。到了17世紀，韓國人已經可以接觸到西方的機械與技術，利用西方的機械技術，渾天表被髮明出來。渾天表是一個演示天體運動的儀器，同時有報時功能。外觀上看，像是一個渾儀加一個箱子，箱子裡面是提供動力的機械結構。
紙幣上的圖案明顯是渾天表的渾儀部分。外形上，渾天表的渾儀與中國的渾儀的不同在於中間有一個地球儀。渾天表的動力來自機械結構，原理是西方的自鳴鐘。可以看出，韓國古代的渾天表是中西結合的產物，渾儀來自中國，地球儀與機械結構來自西方。確實和我們常見的渾天儀很相似，但確實不是同一個東西。
可以明顯看出，渾天表中間有個球狀物體
看起來韓國這個渾天表很高階啊，不僅可以觀測星象還有鐘錶功能。倘若放眼世界，確實是很值得大吹特吹的。然而作為中國人我們可以盡情的凡爾賽，這種東西，咱中國古代不僅有，還比韓國早了差不多五百年。北宋吏部尚書蘇頌發明了水運儀象臺可謂是天文儀器的一大巔峰時刻，該裝置以水力為動力，不僅有觀察天體的渾儀、演示天象的渾象，還可以記錄時間。蘇頌寫了一本書叫《新儀像法要》，詳細記載儀像臺的結構、尺寸以及效能等。可惜水運儀象臺在靖康之變期間被毀，南宋期間也未能恢復。水運儀象臺不僅具備了渾天表的所有功能，其報時的精巧程度還遠超渾天表，最重要的是，整個裝置都是蘇頌與他的弟子、同僚們發明製造的，百分百的自主智慧財產權。
《新儀像法要》記載的水運儀象臺全貌
水力迴圈過程
關於水運儀象臺的名字還有一段小插曲，按照五德更替論，宋屬火德，水克火，水運儀象臺這個名字顯然是犯了忌諱，因而當時被命名為元佑渾天儀像，水運儀象臺是後人起的名字。如今有人還原了水運儀象臺的大致樣子，整個裝置高大概12米，寬6米。
水運儀象臺動力來自銅壺滴漏中留下來的水，水流到受水壺裡，一系列機關保證樞輪只有在水達到最夠重量時才會轉動，同時還有關鎖阻止樞輪轉動過快或反轉，這樣樞輪就能大致保持勻速轉動。樞輪會帶動兩套複雜的傳動裝置，一套的終點是渾儀，一套的終點是渾象與計時裝置。計時裝置可控制木人，各層木人功能不同，可以精確到每一刻鐘報一次時。
計時裝置是最下層，又分為五層，從上到下，第一層為晝夜鐘鼓輪，三個木人，時初搖鈴，時正叩鐘，每刻擊鼓；第二層為晝夜時初正輪，24個木人手持時辰牌，木牌間隔書寫12時辰初正，如子初、子正、醜初，依此類推；第三層為報刻司辰輪，96個木人，其中24個木人報時初時正，其餘報刻。第二層的木人出來報初時，第三層的木人也會出來報刻，上下呼應；第四層為夜漏金鉦輪，由兩疊輪輞製成，上重輪輞有三層孔洞，按春分、夏至、秋分、冬至分度，孔洞中插入分層木箭桿，按季節分層，冬至排列最密，夏至排列最疏。拉動木人可報更；第五層為夜漏司辰輪，輪輞設38司辰木人，可根據節氣排列。
在技術裝置這一層往上便是中層，裡面最主要的器件便是一部儀像，這一層還有存放書籍的區域，方便查閱。
最上一層是個露臺，有一部渾儀，渾儀底座是一部水平儀，可注水取平。渾儀有三重，第一重為六合儀，用於測量空間與時間；第二重為三辰儀，用於測定星月執行軌跡、星座位置；第三重為四遊儀雙環和望筒直距，將一座望遠鏡架在一個可上下左右移動的雙規環中。
可以看出，水運儀象臺十分複雜，因而現今難以完全還原。但其體現出的製造水平足以令人驚歎，渾儀、渾象、機械計時融合在一起，並大大提高了精度，體現出極高的技術水平。李約瑟博士甚至將水運儀象臺視為世界上最早的天文鐘。除了水運儀象臺這個裝置，《新儀像法要》中的圖樣說明當時的機械製圖已經有了專業化、科學化發展，形成了獨立的風格與體系，再配以文字說明，將複雜的結構簡潔明瞭的表達出來，在中國古代機械製造上有著不可撼動的歷史地位。
張衡可以欣慰了，他的渾天儀沒有被改國籍，更應該欣慰的是，在他之後，中國的天文儀器不斷的取得新的進步。如今中國的天文事業伴隨著航天事業的發展正在邁向新的高度，中國人可以更近距離的觀察曾經遙望過的星空。我們應該感謝張衡、蘇頌等古人，是他們為我們這個民族種下了一顆屬於星辰大海的種子，這顆種子已經發芽並茁壯成長，即將生長為一顆參天大樹。
